面试题：PostgreSQL SSI技术细节之高级难度问题

Question

假设在一个高并发的PostgreSQL数据库环境中，采用SSI隔离级别，频繁出现事务回滚。请分析可能导致事务回滚的原因，并阐述如何通过调整相关参数或优化事务逻辑来减少回滚次数。

Answer 1

可能导致事务回滚的原因

1. 读写冲突：在高并发环境下，多个事务同时进行读写操作。例如，一个事务读取某数据，另一个事务修改该数据后提交，先读取的事务在后续操作中可能基于旧数据进行处理，当它提交时，基于 SSI（Serializable Snapshot Isolation）隔离级别，系统会检测到这种读写冲突从而回滚事务。
2. 写 - 写冲突：多个事务试图同时修改相同的数据。由于 SSI 要保证事务的串行化执行效果，这种情况下会有事务被回滚以避免数据不一致。
3. 长时间运行的事务：长时间运行的事务持有锁的时间长，会增加其他事务与之冲突的概率。比如一个事务进行复杂计算或大量数据处理，长时间不提交，其他事务对相关数据的操作就容易引发冲突导致回滚。

减少回滚次数的方法

1. 调整参数
   • 增大max_standby_archive_delay和max_standby_streaming_delay：这两个参数用于设置备用服务器上的查询在等待 WAL 数据到达时的最大延迟。适当增大可以给长事务更多时间完成，减少因冲突而回滚的可能性，但设置过大可能会影响数据的实时性。
   • 调整shared_buffers：增加shared_buffers大小可以让更多数据缓存到内存中，减少磁盘 I/O，提高事务执行效率，从而减少事务执行时间，降低冲突概率。但过大可能会占用过多系统内存。
2. 优化事务逻辑
   • 缩短事务长度：将大事务拆分成多个小事务，减少事务持有锁的时间。例如，将复杂的数据处理逻辑分解为多个步骤，每个步骤作为一个独立事务执行。
   • 优化查询语句：确保查询语句尽可能高效，减少执行时间。比如添加合适的索引，避免全表扫描等，这样可以减少事务在数据库中占用资源和锁的时间，降低冲突风险。
   • 合理安排事务顺序：分析业务逻辑，按照一定的顺序安排事务执行，尽量避免交叉冲突。例如，如果有多个事务涉及不同表的操作，可以按照表的依赖关系或操作频率等因素来规划事务执行顺序。